2019-2020年高中物理階段驗(yàn)收評(píng)估四閉合電路歐姆定律和邏輯電路魯科版.doc

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2019-2020年高中物理階段驗(yàn)收評(píng)估四閉合電路歐姆定律和邏輯電路魯科版 一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分，第1～5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6～8題有多項(xiàng)符合題目要求，全都選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分) 1．一電池外電路斷開(kāi)時(shí)的路端電壓為3 V，接上8 Ω的負(fù)載電阻后路端電壓降為2.4 V，則可以判定電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r為(　　) A．E＝2.4 V，r＝1　　　　 B．E＝3 V，r＝2 C．E＝2.4 V，r＝2 D．E＝3 V，r＝1 解析：選B　已接電源的閉合電路中，電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電壓、外電壓的關(guān)系為E＝U外＋U內(nèi)，E由電源自身性質(zhì)決定，一般不變，所以U外增大，U內(nèi)減?。籙外減小，U內(nèi)增大，二者的和始終不變。 2．關(guān)于多用電表上的刻度，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．直流電流刻度和直流電壓刻度都是均勻的，可以共用一個(gè)刻度 B．電阻刻度是不均勻的 C．電阻刻度是均勻的 D．電阻刻度上的零刻度與直流電流的最大刻度相對(duì)應(yīng) 解析：選C　電流表與電壓表是通過(guò)改變表頭的電流來(lái)測(cè)量電流與電壓的，其指針的偏轉(zhuǎn)角度是與電流的大小成正比的，故A正確；而多用電表電阻擋內(nèi)的電流與待測(cè)電阻之間是非線性關(guān)系，即刻度是不均勻的，故B正確，C錯(cuò)誤；電阻擋的零刻度對(duì)應(yīng)的是表頭的滿偏電流，即與直流電流的最大刻度相對(duì)應(yīng)，故D正確。 3.圖1為測(cè)量某電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)得到的UI圖線。用此電源與三個(gè)阻值均為3 Ω的電阻連接成電路，測(cè)得路端電壓為4.8 V。則該電路可能為(　　) 圖1 解析：選B　由UI圖線可知該電源的電動(dòng)勢(shì)為6 V，內(nèi)阻r＝＝ Ω＝0.5 Ω。此電源與三個(gè)均為3 Ω的電阻連接成電路時(shí)測(cè)得的路端電壓為4.8 V；A中的路端電壓為4 V；B中的路端電壓為4.8 V；C中的路端電壓約為5.7 V；D中的路端電壓為5.4 V，B正確。 4.如圖2所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略。開(kāi)關(guān)S閉合后，在變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過(guò)程中(　　) 圖2 A．電壓表與電流表的示數(shù)都減小 B．電壓表與電流表的示數(shù)都增大 C．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小 D．電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大 解析：選A　滑動(dòng)變阻器R0的滑片向下滑動(dòng)，R0接入電路的電阻變小，電路的總電阻變小，總電流變大，電源的內(nèi)電壓變大，外電壓變小，電壓表的示數(shù)變小，R1兩端的電壓變大，R2兩端的電壓變小，電流表的示數(shù)變小，A項(xiàng)正確。 5.如圖3所示，直線OAC為某一直流電源的總功率P隨電流I變化的圖線，拋物線OBC為該電源內(nèi)部熱功率Pr隨電流I變化的圖線。則根據(jù)圖線可知(　　) 圖3 A．電源電動(dòng)勢(shì)為6 V B．電源內(nèi)電阻為3 Ω C．當(dāng)電路中電流為1 A時(shí)，外電路的電阻為1.5 Ω D．在OC過(guò)程中，電源的輸出功率先變小再變大 解析：選C　根據(jù)P＝EI和Pr＝I2r解得E＝3 V，r＝1.5 Ω，故A、B錯(cuò)誤；根據(jù)E＝I(R＋r)得，電路中電流為1 A時(shí)，外電路的電阻為1.5 Ω，C正確；在OC過(guò)程中電源的輸出功率先變大后變小，故D錯(cuò)誤。 6.如圖4所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)E＝12 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，定值電阻R＝2 Ω，通過(guò)小燈泡的電流為1 A，已知小燈泡的電阻為3 Ω，小型直流電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為1 Ω，則(　　) 圖4 A．電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為1 V B．電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為6 V C．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為6 W D．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為5 W 解析：選BCD　電動(dòng)機(jī)兩端的電壓UM＝E－I(R＋RL＋r)＝12 V－1(2＋3＋1)V＝6 V，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；電動(dòng)機(jī)的輸入功率P＝UMI＝61 W＝6 W，P出＝P－I2r＝6 W－1 W＝5 W，故選項(xiàng)C、D正確。 7．將一電動(dòng)勢(shì)E＝1.5 V、內(nèi)電阻r＝1.0 Ω的電源和粗細(xì)均勻的電阻絲相連，電阻絲長(zhǎng)度L＝0.297 m，其電阻R＝99 Ω；另將電容C＝0.2 μF的電容器及電流計(jì)G也連入電路，如圖5所示。當(dāng)滑片P以410－3 m/s的速度向右滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖5 A．電容器C充電，流過(guò)電流計(jì)G的電流方向?yàn)閍Gb B．電容器C放電，流過(guò)電流計(jì)G的電流方向?yàn)閎Ga C．每秒鐘電容器兩極板的電壓減少量為0.02 V D．流過(guò)電流計(jì)的電流是410－3 mA 解析：選BC　當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，電容器兩端電壓不斷減小，電容器放電，電流方向?yàn)閎→G→a。電阻絲單位長(zhǎng)度分擔(dān)的電壓U＝＝ V＝5 V，所以每秒鐘電容器兩極板電壓的減少量ΔU＝50.004 V＝0.02 V。每秒鐘通過(guò)電流計(jì)的電荷量ΔQ＝ΔUC＝0.020.210－6 C＝410－9 C，則I＝＝ A＝410－6 mA。 8.某學(xué)生做研究串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，接成如圖6所示的電路，接通S后，他將多用電表電壓擋的紅、黑表筆并聯(lián)在A、C兩點(diǎn)間時(shí)，電壓表讀數(shù)為U；當(dāng)并聯(lián)在A、B兩點(diǎn)間時(shí)，電壓表讀數(shù)也為U；當(dāng)并聯(lián)在B、C兩點(diǎn)間時(shí)，電壓表讀數(shù)為零，故障的原因可能是(　　) 圖6 A．AB段斷路 B．BC段斷路 C．AB段短路 D．BC段短路 解析：選AD　由題意可得UAB＝UAC＝U，說(shuō)明由A、B分別至電源的線路均已接通。若BC段完好，則AB段斷路；若BC段短路，則AB段可能斷路，也可能完好。又由題述得UBC＝0，因而可能AB段斷路，或BC段短路，也有可能出現(xiàn)兩者同時(shí)發(fā)生的情況。分析時(shí)考慮要全面，要把故障的可能原因全部找出來(lái)，不要漏掉正確選項(xiàng)。 二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共24分) 9．(10分)在“用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中(如圖7甲)。 圖7 (1)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)特別注意防止________________________________。 (2)現(xiàn)備有以下器材： A．干電池1節(jié) B．滑動(dòng)變阻器(0～50 Ω) C．滑動(dòng)變阻器(0～1 750 Ω) D．電壓表(0～3 V) E．電壓表(0～15 V) F．電流表(0～0.6 A) G．電流表(0～3 A) 其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________，電壓表應(yīng)選________，電流表應(yīng)選________。 (3)圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的UI圖像。由此可知這個(gè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________ V，內(nèi)電阻r＝________Ω。 解析：(1)若滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻太小，則電路中電流太大，容易燒壞電流表。 (2)滑動(dòng)變阻器的阻值不需太大，可選B；通常干電池電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，故電壓表可選D，電流表可選F。 (3)由題圖乙可知E＝1.5 V，r＝ Ω＝0.75 Ω。 答案：(1)滑動(dòng)變阻器接入電路電阻太小，電路中電流太大，燒壞電流表　(2)B　D　F　(3)1.5　0.75 10．(14分)(xx福建高考)某學(xué)習(xí)小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實(shí)驗(yàn)器材如圖8甲所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接。 (1)實(shí)驗(yàn)要求滑動(dòng)變阻器的滑片從左到右移動(dòng)過(guò)程中，電流表的示數(shù)從零開(kāi)始逐漸增大，請(qǐng)按此要求用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在圖甲實(shí)物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接； 圖8 (2)某次測(cè)量，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為_(kāi)_______A； (3)該小組描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示，根據(jù)圖線判斷，將________只相同的小電珠并聯(lián)后，直接與電動(dòng)勢(shì)為3 V、內(nèi)阻為1 Ω的電源組成閉合回路，可使小電珠的總功率最大，其總功率的值約為_(kāi)_______W(保留兩位小數(shù))。 解析：(1)電流表示數(shù)要從零開(kāi)始逐漸增大，滑動(dòng)變阻器要用分壓接法，如圖甲所示。 甲 (2)電流表示數(shù)為0.44 A。 (3)當(dāng)外電路的總電阻與電源內(nèi)阻相等時(shí)，電源有最大的輸出功率，即小電珠的總功率最大，此時(shí)R外＝r＝1 Ω，I＝＝ A＝1.5 A，U外＝＝1.5 V，即每只小電珠兩端的電壓為1.5 V，通過(guò)圖像可知每只小電珠的電流為I0＝0.38 A，n＝≈4(只)；通過(guò)每只小電珠的電流為I0，兩端電壓為U，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U＋nI0r＝E，而U＋4I0＝3 V，U＝－4I0＋3 V，如圖乙所示，圖線的交點(diǎn)縱、橫坐標(biāo)分別為U≈1.5 V，I0≈0.38 A，P＝UI0＝0.57 W，P總＝nP＝0.574 W＝2.28 W。 答案：(1)見(jiàn)解析圖甲　(2)0.44　(3)4　2.28 三、計(jì)算題(本題共2小題，共28分) 11. (14分)如圖9所示，一電荷量q＝310－4 C帶正電的小球，用絕緣細(xì)線懸于豎直放置、足夠大的平行金屬板中的O點(diǎn)。S合上后，小球靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角α＝37。已知兩板相距d＝0.1 m，電源電動(dòng)勢(shì)E＝12 V，內(nèi)阻r＝2 Ω，電阻R1＝4 Ω，R2＝R3＝R4＝12 Ω。g取10 m/s2，sin 37＝0.6，cos 37＝0.8。求： 圖9 (1)流過(guò)電源的電流； (2)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小； (3)小球的質(zhì)量。 解析：(1)R2與R3并聯(lián)后的電阻值R23＝＝6 Ω由閉合電路歐姆定律得I＝＝1 A。 (2)電容器兩板間的電壓UC＝I(R1＋R23) 電容器兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E1＝＝＝100 N/C。 (3)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受電場(chǎng)力為F，由平衡條件得 F＝mgtan α 又有F＝qE1，所以m＝ 解得m＝410－3 kg。 答案：(1)1 A　(2)100 N/C　(3)410－3 kg 12. (14分)在如圖10所示的電路中，R1、R2、R3為三個(gè)定值電阻，電流表為理想電表，C為平行板電容器。最初開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)，閉合開(kāi)關(guān)K，待整個(gè)電路穩(wěn)定后，求流過(guò)電流表的電荷量。(已知電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝6 V、內(nèi)阻r＝1 Ω，R1、R2、R3的阻值分別為2 Ω、3 Ω、7.5 Ω，電容器的電容為C＝4 μF) 圖10 解析：開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)時(shí)，電容器相當(dāng)于斷路，R3中無(wú)電流通過(guò)，電容器兩端的電壓等于R2兩端的電壓，設(shè)其大小為U2，有U2＝R2＝3 V 根據(jù)C＝可得開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)時(shí)電容器所帶的電荷量為Q＝CU2＝410－63 C＝1.210－5 C 電容器上板帶正電，下板帶負(fù)電。 開(kāi)關(guān)K閉合時(shí)，電路的外電阻為R外＝＝3 Ω 路端電壓為U外＝R外＝4.5 V 而電容器兩端的電壓等于R1兩端的電壓，設(shè)其大小為U1，有U1＝R1＝1.8 V 根據(jù)C＝可得開(kāi)關(guān)K閉合后電容器所帶的電荷量為Q′＝CU1＝410－61.8 C＝7.210－6 C 電容器上板帶負(fù)電，下板帶正電。 綜上可得開(kāi)關(guān)K從斷開(kāi)到閉合后電路穩(wěn)定的過(guò)程中通過(guò)電流表的電荷量為ΔQ＝Q＋Q′＝1.9210－5 C。 答案：1.9210－5 C